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(BioIN + Issue + watch) : 바이오 이슈를 빠르게 포착하여 정보 제공전지구적 해양 바이러스 다양성 연구의 초석, Global Ocean Viromes 2.0(GOV2.0) 구축
- 등록일2019-07-15
- 조회수4624
- 분류플랫폼바이오 > 바이오기반기술
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발간일
2019-07-11
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키워드
#해양 바이러스#메타게놈 시퀀싱#Global Ocean Viromes 2.0
- 첨부파일
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BioINwatch19-47(7.11)전지구적 해양 바이러스 다양성 연구의 초...
Global Ocean Viromes 2.0(GOV2.0) 주요 특징
BioINwatch(BioIN+Issue+Watch): 19-47
전지구적 해양 바이러스 다양성 연구의 초석, Global Ocean Viromes 2.0(GOV2.0) 구축
◇ 게놈 수준의 해양 바이러스 생태 연구기반 마련을 위해 범지구적으로 23개 기관이 참여하여 Global Ocean Viromes 2.0(GOV2.0) 구축. 본 DB 분석 결과, 미래 기후변화에 대응하여 건강한 지구 생태계 유지의 최전선으로 추정되는 북극에서 가장 높은 바이러스 다양성이 확인
▸주요 출처 : Cell Vol 177, Marine DNA Viral Macro- and Microdiversity from Pole to Pole, 2019.5.16
■ 생물 진화 및 생태계 균형 유지를 위한 주요 인자, 바이러스
○ 바이러스는 숙주 생물 유전체에 돌연변이를 일으켜 수명, 유전자 흐름, 물질대사 산물 변동 및 종분화(speciation)를 이끌며, 지구 생태계 전반에 걸친 변화에 기폭제로써의 역할도 담당할 것으로 추정
| 바이러스 설명 및 가치 |
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◈ 바이러스란? ▪ 아주 작은 크기(수백 μ 이하)의 감염성 입자로 막대 또는 공 모양이며, 생존에 필요한 기본물질인 핵산(DNA 또는 RNA)과 그것을 둘러싼 단백질 껍질로 구성. 자신과 같은 것을 복제하는 생물의 특성을 가졌으나, 생리 대사작용이 없다는 점은 생명체와 다름 ▪ 바이러스는 동물, 식물, 세균 등에 기생하며, 세포 내에서만 증식. 이러한 증식 작용은 세포를 파괴하며 병을 일으킴. 지금까지는 병원체로서 그 중요성이 크게 인식되어 왔으며, 대부분의 바이러스 연구는 이 분야에 집중 ◈ 바이러스는 해양 생태계 생물량(biomass)의 60%를 차지 ▪ 1일 현존 박테리아 20∼40%를 용해시켜 해양 생태계 내 탄소, 질소, 황 및 영양염 순환의 핵심역할을 담당하는 것으로 파악 ▪ 해양은 지구표면의 약 2/3 이상을 차지하며, 이곳에 살고 있는 동식물은 약 20만종에 이름. 이들 중 다수는 서식 기반을 바다에 두고 있으며, 수산/양식 등 식량자원과 관련하여 경제적 가치가 큼 | ||
○ 기후변화에 기인한 미래 지구환경에 대비하여 식량자원, 수질 및 생태계 관리를 위해서는 바이러스를 포함한 생태계 먹이망 구조 이해가 필수
-그러나 일부 지역(동태평양, 북대서양)과 생태계(양식장, 산호 군락)에서 진행된 연구자료만 존재하여 바이러스 역할 전반을 이해하기에 한계
■ Global Ocean Viromes 2.0(GOV2.0) dataset 구축
○ 바이러스 다양성 연구는 바이러스의 생명체로써 지위와 분류(classification) 개념에 관한 논쟁, 참조 게놈(reference genome)과 바이러스별 숙주 규명 부족 등으로 연구 자체가 어려운 상황
- 이에 범지구적 23개 기관이 참여한 GOV2.0을 통해 전지구적 145개 시료(북극 41개 정점 포함)로부터 DNA 바이러스 메타게놈 시퀀싱 자료 3.95 Tb를 확보하고, 195,728 바이러스 집단*을 동정
* 진핵생물에서는 생물학적 종의 개념(자손 세대 생식 능력 여부)을 기반으로 종 (species)을 분류하지만, 바이러스는 집단(population)으로 서로 다른 계통을 분류
○ 주요 분석결과로서 전지구적 해양 생태계는 5개 바이러스 생태권역으로 구획되고, 생물다양성이 낮은 곳으로 추정되던 북극지방에서 바이러스 다양성이 가장 높은 것으로 확인
- 이 결과는 기존의 영양염 순환, 생물 지리분포, 기후대, 위도에 기반한 생물다양성 구배 및 생물분포 권역 가설과 불일치하였으나,
- 기후변화에 대비하여 건강한 지구 생태계 유지를 위한 최전선으로 추정 되는 북극지방의 중요성을 재확인
○ 본 DB는 복합적인 생태계 기능 보호를 위한 로드맵의 초석으로 활용 기대
- 향후 RNA 바이러스 정보와 미확보 생태계 시료도 추가 분석할 계획